3程控数字交换与电话通信网.ppt

第三章 数字程控交换 与通信网1Ø通信的基本原理 Ø交换技术的发展 Ø程控数字交换机的系统结构 Ø接口电路 Ø交换网络-话路建立 Ø控制系统 Ø程控交换软件系统 Ø呼叫处理的基本原理 Ø交换技术基础 Ø通信网本章主要内容3.1.1 通信与机3一、 机的发明1875年6月2日贝尔和沃森发明了（原始的电磁式）↓ 1877年爱迪生发明了碳精式送话器+手柄+呼叫设备（电铃）+手摇发电机+干电池（磁石式机）↓ 1882年出现了共电式机（没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交换机供给 ）↓↓1896年美国人爱立克森发明了旋转式拨号盘1920年美国人坎贝尔发明了消侧音电路（自动机-拨号盘机）↓ 60年代电子学飞速发展、70年代大规模集成电路出现(电子机-按键式机)↓ 80年代随着N-ISDN的应用出现了数字机一、机的发明送话器受话器原始 话音还原 话音二-四 转换消侧音电路机原始 话音还原 话音二、机的构成及通话原理受话器：将相应的电信号还原为声音的转换器送话器：将声音变换为相应电信号的转换器旋转式拨号盘（三个参数）：脉冲速度：表示拨号盘每秒钟发生的脉冲个数普通：10/s 快速：20/s脉冲断续比：在一个脉冲周期里，断开电流的时间 和接通电流的时间之比。

t断/t续=1.6:1 或 2:1位间隔：≥300ms二、机的构成及通话原理按键式拨号盘：与拨号集成电路配合发出脉冲或双音多频 (DTMF：Dual Tone Multi Frequency )信 令振铃器：交铃流、音调振铃器开关、叉簧：接插件，二、四线绳二、机的构成及通话原理q扬声机q免提机q无绳机q录音机q可视机q投币机q磁卡机三、 机的分类3.1.2 交换技术的发展10人工交换阶段：磁石式交换机共电式交换机机电式自动交换阶段：步进制交换机（Step by Step System）：史端乔（Strowger）式自动交换机德国西门子式自动交换机特点：直接控制方式交换技术发展的三个阶段机动制交换机：旋转制或升降制交换机特点：间接控制方式共同特点：q噪声大q易磨损q维护工作量大q接线速度慢q故障率高q电路技术简单q人员培训容易交换技术发展的三个阶段纵横制交换机（Crossbar System）：特点：间接控制方式接线器接点采用压接触方式电子式自动交换阶段：半电子交换机（准电子交换机）：话路部分采用机械接点，控制部分采用电子器件全电子交换机：话路部分和控制部分均采用电子器件交换技术发展的三个阶段模拟程控交换机：1965年5月美国开通了第一个程控交换机（ESS No.1） 。

数字程控交换机：1970年法国开通了第一个数字程控交换机（E10）几个概念：程控与布控、时分与空分、模拟与数字1.布控与程控 布控（布线逻辑控制）：所有控制逻辑用机电或电子元件做在 一定的印制板上，通过机架的布线做成 硬件控制 程控（存储程序控制）： 把对交换机的各种控制、方法、步骤 都编成程序，存放在存储器中，用程序来控 制交换机的各项工作 程控交换是利用计算机软件进行控制的一种 交换方式 软件控制交换技术发展的三个阶段几个概念n2.空分与时分 空分：通过交换网络的每个连接通路各自具有不同的空间位置 在两个用户通话时，必须在交换网络中占有一条专用的通 路，一直用到通话结束 n时分：通过交换网络的每个连接通路各自具有不同的时间位 置 n3.模拟和数字 模拟信号：信号幅度的取值是连续的幅值可有无限个数值 表示） 数字信号：信号幅度的取值是不连续的，（幅值表示被限制在 有限个数值之内），或说是离散的 模拟方式：通过交换网络的是模拟信号双向二线：发、收两个方向的模拟信号在同一通路中传输 数字方式：通过交换网络的是数字信号 单向四线：发、收两个方向的数字信号分别通过不同的两 条途径传输。

q 在技术上的：能提供许多新的服务性能维护管理方便、可靠性高灵活性大、便于采用新技术和增加新业务 q 在经济上的：在交换设备上路设备上在维护和生产方面程控交换机的优越性q缩位拨号q热线服务q呼出限制q免打扰服务q查找恶意呼叫q闹钟服务q截接服务q缺席用户服务补充业务q遇忙回叫q无条件呼叫前转q遇忙呼叫前转q无应答呼叫前转q呼叫等待q三方通话q会议电视q主叫号码显示等q 引进交换机AXE10，FETEX-150，E10B，5ESS、 NEAX61 、 EWSDq 引进生产线上海：S1240，北京：EWSD，天津：NEAX61 q 自行研制巨龙HJD-04，大唐SP30，华为C&C08，中兴ZXJ10 我国程控交换技术的发展3.2 程控数字交换机的系统结构19数字交换机的系统结构数字程控交换系统话路子系统控制子系统接口设备交换网络CPU与存储器远端接口外部设备 模拟/数字用户电路数字/模拟中继器信令设备MFC（多频互控 Multiple Frequency Control ）接收和发送器DTMF接收器信号音发生器3.3 接口设备接口设备是数字程控交换机与外围环境的 接口，其功能是完成外部信号与交换机内部信号 的转换。

数字程控交换机的接口设备主要有用户 电路、中继电路和信令收发设备 3.3.1 数字交换系统接口类型交换网络控制系统模拟用户接口用 户 侧 接 口中继侧接口数字用户接口数字中继接口模拟中继接口数字用户接口操作维护OAMZVABCQ3nV类和Z类接口： 数字程控交换机用户侧接口；nA类、B类和C类接口： 数字程控交换机与其它交换机的接口，是网络侧接口n其中数字接口： 用户侧的V类接口和网络侧的A类、B类接口；n模拟接口： 用户侧的Z类接口和网络侧的C类接口n网管接口Q3接口.数字交换机接口类型ETETETETETETETETETETETETETET数 字 交 换 网 络模拟用户线Z1模拟远端集线器Z2模拟PABXZ3数字用户线V1LTLTLTLTZ1V2V3V4V5数字远端模块Z1V1NT数字PABXm X (2B+D)n X E12,048kbit/sABLTC11C12C21C22LT本地转换二线中继器通路转 换设备 四线FDM实线PCM8,448kbit/s LT34,368kbit/s8,448kbit/sLTV接口：V1：64kb/s，可为2B+D或30B+D的终端V2：连接数字远端模块的接口V3：连接数字PABX的接口，属30B+D的接口V4：可接多个2B+D的终端，支持ISDN的接入V5：支持n X E1的接入网，包括V5.1和V5.2接口程控交换系统接口类型Z1接口：连接单个模拟用户的接口 Z2接口：连接模拟远端集线器的接口Z3接口：连接模拟PABX的接口程控交换系统接口类型A接口：速率为2048kb/s的数字中继接口B接口：PCM二次群接口，其接口速率为8448kb/sC接口：二线或四线模拟中继接口（目前很少使用）Q3接口：与电信管理网（TMN）的接口，用于操作维护管理和计费等。

n 模拟用户接口电路是交换机与模拟用户线相连的接口，简称模拟用户电路一般用户使用的 机（终端设备）都是模拟机，即机发 送和接收的话音电流都是模拟信号，所以用户线上 传递的是模拟信号故常将模拟用户电路简称为用 户电路3.3.2 模拟用户电路3.3.2 模拟用户电路模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHT七个功能：——B(Battery feeding)馈电——O(Overvoltage protection)过压保护——R(Ringing control)振铃控制——S(Supervision)监视——C(CODEC & filters)编译码和滤波——H(Hybird circuit)混合电路——T(Test)测试此处主要介绍功能，而不具体介绍电路1.馈电: 为用户话机提供通话所需的直流电源电容的特性：“隔直流，通交流”电感的特性：“隔交流，通直流”电压馈电式为了防止用户间经电源而发生串话，在馈电电路中串联着为了防止用户间经电源而发生串话，在馈电电路中串联着电电感线圈感线圈，，它对话音信号呈现它对话音信号呈现高阻抗高阻抗，，对直流呈现对直流呈现低阻抗低阻抗48V2.过压保护：避免高压进入交换机内部而损坏交换机，设置了两极保护。

第一级在总配线架上安放保安器第二级在用户电路中设置二极管箝位电路n保安器可为热线圈或放电管,有高压时，保安器动作，会 引高压入地，但保安器的输出电压仍可达上百伏，故需第 二级保护n箝位电路将用户线(a或b)的电压箝位在-48V～0V之间 n 热敏电阻R起限流作用，R的阻值随电流增大而增大n仅有第一级或第二级保护是不够的，需两级配合使用E(-48V)内线外线abRR3.振铃:提供振铃所需25 ～50HZ,90V±15V的交流电压, 发送铃流.过程:控制系统发“振铃控制” →开关动作→铃流经用户 线送达用户话机→振铃→用户摘机→振铃电路产生“截铃”信 号→控制系统停止“振铃控制”信号→开关释放→ 停止振铃控制系统S振铃 控制振铃电路用户线截铃4. 监视:通过用户线回路状态来监视用户状态摘、挂机状态用户状态 号盘话机的拨号脉冲投币话机的输入信号＞用户线监视信号-V监视电路通常是与馈电电路合在一起的只要在馈电回路中串 入一个小电阻或继电器，在两端接放大器，引出监视信号当回路 状态改变时，电阻上的压降或继电器工作状态（吸动或释放）会发 生改变，据此变化可检出用户回路的状态变化5.编译码和滤波：实现用户线上的模拟信号与交换机 内部的PCM信号之间的转换及滤波。

平滑模拟模拟300～3400HZ编码器译码器PCMPCM交换机侧用户侧把模拟信号转换为数字信号的过程称为编码，把数字信号转 换为模拟信号的过程称为译码，编译码合称为CODEC信号编码前要用带通滤波器，译码后要用低通滤波器6. 混合电路(二/四线转换)用户话机的模拟信号是二线双向的，而PCM数字信号 是四线单向的，因此在用户电路中，信号编码前和译码后要 进行二线/四线的转换二/四线转换电路也称为混合电路，以前由混合线 圈实现，现在由集成电路（运算放大器和平衡网络组成的电 路）实现 7.测试:当故障发生时,测试开关将用户内线与用户外线分开, 以测定故障是局内设备故障,还是局外设备故障.模拟用户电路功能框图举例——用户电路板模拟中继器：是程控数字交换机与模拟中继线的接口，用 于与模拟交换机的连接3.3.3 中继电路3.3.3数字中继电路(Digital trunk)——是数字中继线和交换机的接口，主要实 现码型变换、同步和信令控制三方面的功能 具体功能如下: 1. 码型变换完成中继线上适于远距离传输的双极性的 HDB3或AMI码与交换机内部单极性的NRZ码之 间的相互转换 单极性←→ 双极性 NRZ ←→ HDB3(或AMI) 远距离传输码型的特点:便于时钟提取，具有内在的检错能力，具有 良好的谱结构，便于线路均衡和回波抵消等。

• 2.时钟提取：时钟提取电路是用来从时钟提取电路是用来从PCMPCM传输线上送来的码传输线上送来的码 流中提取发端送来的时钟信息，以便流中提取发端送来的时钟信息，以便控制帧同步控制帧同步 电路，使收端和发端同步电路，使收端和发端同步3.帧同步：在 PCM30/32路帧结构中，每一帧有32 个时隙组成，其中TS0时隙用来传输帧同步码字 同步码字规定为0011011，它在偶数帧的TS0 时隙中发送帧同步就是要从接收的数据流中搜索并识别 这 个同步码字，使接收端的帧结构排列与发送端 完全一致4.复帧同步：复帧同步:使收、发两端一复帧中的帧与帧对齐， 以便正确接收各路标志信号复帧同步是要在输入的复帧同步是要在输入的 码流中，检测出码流中，检测出F0F0帧帧TS16TS16的前的前4 4位码位码 “ “0000”0。